【技术实现步骤摘要】
一种基于地质力学的覆岩导水裂缝带高度预计方法
本专利技术涉及矿井开采
，具体涉及一种基于地质力学的覆岩导水裂缝带高度预计方法。
技术介绍
煤炭在满足全球能源需求方面发挥着至关重要的作用，煤炭的主要开采方式是地下长壁开采，它具有通风良好和生产率高的优点。但是地下长壁开采会产生大量的空源，这些空源会不可避免地逐步往地表传递。当空源积累到一定量时，会给地下开采空间和地表产生不同程度的损害，如矿井突水，矿井突水需要充足的水源和突水通道，只有当开采工作面上覆有含水层且导水裂缝沟通工作面和含水层时，矿井才有可能发生突水危险，然而，大部分长壁开采工作面位于水源充足的含水层下方，一旦导水裂缝发育到含水层，矿井将会面临严重的危害，因此预计导水裂缝带高度对于预防矿井突水和河流断流具有重要意义。覆岩导水裂缝带高度预计方法主要有经验公式、相似模拟、数值模拟、数学法、现场测试、解析法以及智能决策法。其中，经验公式是一种使用简单、应用范围广的导水裂缝带高度预计方法，一般只与煤层开采厚度有关，受到了各国采矿工程师的青睐，但是经验公式并不能体...
【技术保护点】
1.一种基于地质力学的覆岩导水裂缝带高度预计方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1：搜集矿井覆岩柱状和各岩层的物理力学参数；物理力学参数包括层状岩层厚度h，开采高度M，岩石的单轴抗压强度σ
【技术特征摘要】
1.一种基于地质力学的覆岩导水裂缝带高度预计方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：搜集矿井覆岩柱状和各岩层的物理力学参数；物理力学参数包括层状岩层厚度h，开采高度M，岩石的单轴抗压强度σc，岩石的单轴抗拉强度σt；
步骤2：判别岩层是否出现裂缝，判别公式为：
式中，Li为破断距；
为拉破坏的长度，q为层状岩层上的载荷，包括层状岩层承载的载荷和自重；
当破断距Li大于拉破坏的长度时，岩层出现裂缝；
步骤3：基于步骤2判别结果，如果岩层出现裂缝，然后根据层状岩层竖向贯通裂缝的判别准则判别裂缝是否贯通岩层；
层状岩层竖向贯通裂缝的判别准则为：
式中，为竖向裂缝贯通准则值f；
为压拉比；
当竖向裂缝贯通准则值f大于压拉比时，竖向裂缝贯通岩层；
步骤4：进行关键层判别；当出现与地表沉陷相对应的多层岩层同步协调变形和破坏时，其最下部坚硬岩层为主关键层，只是岩体内部数层岩层协调变形与破断，并不影响地表时，其下部坚硬岩层为亚关键层；
步骤5：预计导水裂缝带高度Hc，导水裂缝带高度Hc为开采煤层到最上一层被竖向裂缝贯通岩层顶部的距离；
步骤5.1：基于步骤3判别结果，如果竖向裂缝未贯通岩层，即岩层未破断，则不计入到导水裂缝带高度Hc中...
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